50% מסופות האבק בישראל אינן מזוהות וזה עשוי לסכן את הציבור

מהי "סופת אבק"? אפילו לחוקרים של אנויברסיטת תל אביב קשה להגדיר את התופעה במדויק.

מחקר חדש של אוניברסיטת תל אביב שנערך בשמי ישראל מצא כי קשה להגדיר את התופעה במדויק. מחצית מהימים שהתחוללו בהם סופות אבק, או שהייתה בהם נוכחות גבוה של חלקיקי אבק באוויר - לא זוהו ככאלה על ידי תחנות הקרקע. ימים "לא מזוהמים" אלה לא נכללים בהערכת השפעת האבק על תחלואה, וכתוצאה מכך נגרמת הטעיה במחקר האפידמיולוגי.

החוקרות מדגישות כי "פספוסים" משמעותיים אלו עשויים לפגוע בבריאות הציבור, שאינו מודע לכך שיש ריכוז גבוה של חלקיקי אבק באוויר וסופת אבק בשמיים, ובמיוחד אוכלוסיות בסיכון.

המחקר נערך בהובלת הדוקטורנטית אירינה רוגוזובסקי בהנחיית פרופ' אלכסנדרה צ'ודנובסקי מהמעבדה לחקר איכות האוויר מבית הספר לסביבה ולמדעי כדור הארץ על שם פורטר באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם ד"ר אלברט אנסמן ממכון לייבניץ למחקר טרופוספירי שבלייפציג, גרמניה. תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת Science of the Total Environment.

פרופ' אלכסנדרה צ'ודנובסקי

וואו, כמה אבק יש פה

"קשה עד בלתי אפשרי להגדיר ימים עם נוכחות של אבק", מסבירה פרופ' צ'ודנובסקי. "אף הגדרה קיימת לא תופסת", מוסיפה אירנה רוגוזובסקי ומדגישה כי בערך 50% מהימים עם אבק מתפספסים ומוגדרים כימים ללא אבק, או כימים עם זיהום אנתרופוגני – כלומר ימים עם זיהום אוויר מעשה ידי אדם. 
רוגוזובסקי: "לשני מקורות זיהום אוויר אלו יש השלכות לבריאות האדם, אך השלכות אחרות שנבחנות בנפרד. יש הגדרות שונות לסופות אבק, המתבססות בעיקר על מדידות של חלקיקים בגדלים שונים בתחנות קרקעיות. על פי הנמדד בתחנות מנסים להכריע אם יש סופת אבק התואמות הגדרה מסוימת שנבחרה בתחום מחקר ספציפי או על ידי הרשויות. אנחנו בדקנו כ-20 הגדרות שונות מתחומי מחקר שונים, ואף אחת מהן לא התאימה במלואה למצב בפועל".

ככלל, תחנות איכות אוויר מודדות את ריכוז החלקיקים (מיקרוגרם לכל מטר מעוקב), בקוטר 2.5 ו-10 מיקרון, המכונים PM2.5 ו- PM10. חלקיקים בקוטר 10 מיקרון יכולים לחדור לאף ולדרכי הנשימה העליונות, אך לרוב אינם מגיעים לריאות. לעומת זאת, חלקיקים בקוטר 2.5 מיקרון יכולים לחדור עמוק יותר לריאות. בסופת אבק מתייחסים לחלקיקים מסוג  PM10. במהלך סופת אבק, ריכוז החלקיקים באוויר יכול לעלות לרמות גבוהות מאוד, ולהגיע לריכוזים שמסכנים את הבריאות, במיוחד של ילדים, קשישים ואנשים עם בעיות נשימה. אולם בארץ, לא זאת בלבד שאבק נוכח כמעט בכל ימות השנה, הוא גם מכיל זיהום אנתרופוגני, כך שקשה מאוד אם בכלל להפריד בין השניים.

"ישנן מספר שיטות בהן ניתן להבחין בין סופת אבק לבין זיהום אנתרופוגני", מספרת פרופ' צ'ודנובסקי. "לדוגמה, ניתוח אופטי שמאפשר לזהות את הפרמטרים האופטיים של החלקיקים – כמו החזרה וקיטוב. שיטה נוספת היא ניתוח מקור גושי אוויר ,(Back-Trajectory Analysis), המאפשר להתחקות אחר מקורו של האוויר שהביא את החלקיקים לנקודת המדידה. במחקר שלנו, השתמשנו בשתי השיטות". ב-2019 הותקנה על גג בניין קפלון בקמפוס אוניברסיטת תל אביב מערכת מסוג פולי-לידאר (LiDAR), שמאירה את המטרה – במקרה זה שכבות שונות באטמוספרה – בקרן לייזר, ומודדת את הזמן שלוקח לקרן לחזור למקלט. המערכת שמותקנת בקמפוס נבנתה במכון טרופוס שבלייפציג, והיא אחת מכמה מערכות בודדות בעולם כולו שיכולה לנטר זיהום אוויר באופן אנכי באטמוספירה עד לגובה של 15 ק"מ. 

"מדובר בקרן לייזר שנשלחת כל שנייה לאטמוספירה", אומרת פרופ' צ'ודנובסקי, "ולפי מהירות ההחזר אפשר לראות איפה יש חלקיקים, באילו מקורות זיהום מדובר, והכי חשוב: באיזה גובה נמצאת שכבת החלקיקים הזאת. תחנות הקרקע מפספסות את השכבתיות של השמיים. למעשה, מצאנו שמדידות קרקעיות המצביעות על זיהום אוויר אנתרופוגני מפספסות שכבות אבק מעל לשכבות זיהום האוויר האנתרופוגני, או ששתיהן מתערבבות, ולכן אינן מגדירות את הימים הללו כימי אבק – למרות שיש נוכחות גבוה של חלקיקים אבק באוויר".

אירינה רוגוזובסקי אספה נתונים מ-2019 וכמעט עד היום ב-2024, והראתה שבאזור מזרח הים התיכון יש אבק מדברי באוויר כמעט בכל ימות השנה, ולא רק באביב או בסתיו כפי שנהוג לחשוב, וכי שכבות זיהום אלו הן מגוונות במבניהן. למה כל זה חשוב? מפני שבלי מידע מדויק נתקשה להעריך את ההשפעות הבריאותיות השונות, במיוחד על אוכלוסיות בסיכון. למשל, אנחנו יודעים לומר כי בזמן סופות אבק יש יותר אשפוזים של אסתמטיים בבתי חולים, תחלואה גבוהה יותר של מחלות לב ועוד. כדי לבנות מודל אפידמיולוגי של חשיפה לאבק, אנחנו צריכים להגדיר את התופעה. המשמעות היא שההשפעות הבריאותיות של החשיפה לאבק או לזיהום עלולות להיראות נמוכות מכפי שהן בפועל, וכך נגרמת הטיית מודל".

האם סופת אבק מחממת או מקררת?

"ויש עוד יישומים למחקר שלנו", מוסיפה פרופ' צ'ודנובסקי. "למשל מה ההשלכות של סופות אבק על שינויי האקלים, שכן האבק משקף בחזרה חלק מקרינת השמש, ולוכד חלק מקרינת השמש כאן. אז האם סופת אבק מחממת או מקררת? בעוד שאבק מדברי עשוי לגרום לקירור מקומי על ידי החזרת אור השמש, זיהום אנתרופוגני יכול להוביל להתחממות מקומית ולעלייה בטמפרטורות. הבדלה בין מקורות אלה מאפשרת הבנה טובה יותר של השפעתם על שינויי האקלים, ועל המערכות האקולוגיות המקומיות. המחקר שלנו הוא צעד נוסף בדרך להבנה עמוקה יותר של האטמוספרה, והשפעות האדם עליה".

אבק ממקור טבעי מכיל לעיתים קרובות חלקיקים מינרליים טבעיים, בעוד שזיהום אנתרופוגני מכיל חומרים כמו מתכות כבדות ותרכובות כימיות מזיקות, שמקורן בתעשייה ותחבורה. לכן ההשפעה הבריאותית יכולה להיות שונה מאוד בין שני סוגי הזיהום, והגדרה מדויקת תאפשר חיזוי טוב יותר של הסיכונים הבריאותיים והטיפול בהם. בנוסף, ימי סופת אבק דורשים לרוב תגובות שונות, כמו הוצאת התראות בריאותיות לאוכלוסיות בסיכון, בעוד שבזיהום אנתרופוגני נדרשים פתרונות מתמשכים יותר כמו תכנון תחבורתי ותעשייתי לצמצום הפליטות. הגדרה מדויקת תעזור למקבלי החלטות ליישם צעדים מתאימים בזמן הנכון. זאת ועוד, זיהוי מדויק של סופות אבק לעומת זיהום אנתרופוגני חיוני לשיפור המודלים לחיזוי איכות האוויר, שכן שגיאות בזיהוי ימי אבק עלולות לגרום להטיות במדידות ובתחזיות.